(57)【要約】【課題】  電気機器の水冷コイルにおける冷却水ホース接合部において、フッ素樹脂製ホースの使用を可能とし、Ｆ種以上の絶縁を達成することが可能な水冷コイルの絶縁処理方法及びこの処理によって得られるＦ種以上の絶縁を実現し得る絶縁構造を提供すること。【解決手段】  電気機器の水冷式コイルへの給排水を行うためコイル銅管と接続金物を介して取付ける冷却水ホースに絶縁処理を施すに際し、冷却水ホースとしてフッ素樹脂製ホースを用いると共に、該フッ素樹脂製ホースの外周及び該ホース端部を挿着する接続金物の口金を包含する部分を、被覆物に機械的な締付力を作用させる手段にて被覆包囲し、絶縁処理箇所にＦ種以上の絶縁を実現すること。【選択図】        図１
2005121167.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機器の水冷式コイルへの給排水を行うためコイル銅管と接続金物を介して取付ける冷却水ホース及び接続金物、銅管端部に絶縁処理を施すに際し、冷却水ホースとしてフッ素樹脂製ホースを用いると共に、該フッ素樹脂製ホースの外周及び該ホース端部を挿着する接続金物の口金を包含する部分を、被覆物に機械的な締付力を作用させる手段にて被覆包囲し、絶縁処理箇所にＦ種以上の絶縁を実現することを特徴とする水冷式コイルの絶縁処理方法。
【請求項２】
フッ素樹脂製ホースとして、高強度で絶縁性かつ可撓性の良好なテフロン（登録商標）製チューブを用いることを特徴とする請求項１記載の水冷式コイルの絶縁処理方法。
【請求項３】
機械的な締付力を作用させる手段は、延性に富む自己融着テープに張力を加えて巻付けること、前記自己融着テープによる巻付けと締付シールリングを設けること、及び締付シールリングを設けた後に熱収縮チューブにて包囲して収縮させること、のいずれかであることを特徴とする請求項１又は２記載の水冷式コイルの絶縁処理方法。
【請求項４】
自己融着テープは、Ｆ種以上の絶縁性能を有するシリコンゴムテープであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の水冷式コイルの絶縁処理方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項記載の絶縁処理方法にて水冷式コイルのコイル銅管と冷却水ホース及び銅管と冷却水ホースの接続部の絶縁処理を行って、これらの部位でＦ種以上の絶縁を実現したことを特徴とする水冷式コイルの絶縁構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機器の水冷式コイルの絶縁処理方法に関するもので、特に、Ｆ種以上の絶縁（ＪＦＣ−１４７（１９６０）  電気規格調査会標準規格  「電気絶縁の種類」に基づくもので、Ｆ種は許容最高温度が１５５℃のものを言う。）を実現することができる絶縁処理技術に係る。
【背景技術】
【０００２】
例えば、図４に示すような電気機器の水冷式コイル１においては、コイル銅管への冷却水の給排水手段として、コイル外部に出た銅管２の端部に接続金物３を介して冷却水ホース４（図の破線部分）を接続し、該冷却水ホースに冷却水母管５を接続する構造となっている。このような水冷コイルにおける絶縁施工においては、できるだけ高温に耐える材質のものが望まれ、特に、Ｆ種以上の絶縁が期待される。
従来、図４に示すような電気機器においては、冷却水ホースを除く部分のＦ種以上の絶縁処理は、絶縁ワニスの塗布等の手段で比較的容易に実現可能である。しかし、冷却水ホース部分は、電気機器と外部部材との絶縁を維持すること、或いはコイルの振動や常に何らかの外力が付加される状況等を考慮すると、絶縁性及び耐熱性に優れるとともにフレキシブル（可撓性）でも優れた材質のものが要求される。
【０００３】
上記の要望に応える冷却水ホース素材として、可撓性及び耐熱性のある、高強度の絶縁材である、フッ素樹脂（特に、テフロン（登録商標））製ホースが選択し得る。確かに、フッ素樹脂製ホースは絶縁体として満足すべき性能を有するが、実際にはこのＦ種以上の絶縁が要求される電気機器の水冷式コイル用の冷却水ホースとしては使用されてはいなかった。それは次の理由による。
(a) 冷却水ホースはそのままでは使用できず、必ず何らかの絶縁をホース表面に施す必要がある。しかし、フッ素樹脂製ホースの表面は、親和性が低く他の物質が付着し難い性質を有することから、ホース表面に絶縁性を高めるために絶縁ワニスを塗布したり、或いは他の適宜の絶縁物を接着剤にて被覆しようとしても付着せず、絶縁が確立できない。
(b)親和性の改善策として、表面を化学的な処理方法で処理することも考えられるが、即応性が悪く、コストアップや工期延長につながる。また、化学的な処理はホース自体の機械的強度の低下を招き、好ましくない。
(c) フッ素樹脂製ホースは、耐熱性や電気的特性に優れているが、ホース接続部などの機械的加工・変形した部分に外力（コイルからは定常的に振動が生じている）が繰り返し加わると、変形の増大や破断による水漏れ等の問題を生じ、寿命低下を起こす。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上述のように電気機器の水冷コイルにおける冷却水ホース素材として、従来では使用することができなかった、フッ素樹脂製ホースの使用を可能とし、Ｆ種以上の絶縁を達成することが可能な水冷コイルの絶縁処理方法及びこの処理によって得られるＦ種以上の絶縁を実現し得る絶縁構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための本発明の要旨は次の通りである。
（１）  電気機器の水冷式コイルへの給排水を行うためコイル銅管と接続金物を介して取付ける冷却水ホース及び接続金物、銅管端部に絶縁処理を施すに際し、冷却水ホースとしてフッ素樹脂製ホースを用いると共に、該フッ素樹脂製ホースの外周及び該ホース端部を挿着する接続金物の口金を包含する部分を、被覆物に機械的な締付力を作用させる手段にて被覆包囲し、絶縁処理箇所にＦ種以上の絶縁を実現することを特徴とする水冷式コイルの絶縁処理方法。
（２）  フッ素樹脂製ホースとして、高強度で絶縁性かつ可撓性の良好なテフロン（登録商標）製チューブを用いることを特徴とする（１）記載の水冷式コイルの絶縁処理方法。
（３）  機械的な締付力を作用させる手段は、延性に富む自己融着テープに張力を加えて巻付けること、前記自己融着テープによる巻付けと締付シールリングを設けること、及び締付シールリングを設けた後に熱収縮チューブにて包囲して収縮させること、のいずれかであることを特徴とする（１）又は（２）記載の水冷式コイルの絶縁処理方法。
（４）  自己融着テープは、Ｆ種以上の絶縁性能を有するシリコンゴムテープであることを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１項記載の水冷式コイルの絶縁処理方法。
（５）（１）〜（４）のいずれか１項記載の絶縁処理方法にて水冷式コイルのコイル銅管と冷却水ホース及び銅管と冷却水ホースの接続部の絶縁処理を行い、これらの部位でＦ種以上の絶縁を実現したことを特徴とする水冷式コイルの絶縁構造。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の処理方法によって、今まで困難とされていた、冷却水ホースとしてフッ素樹脂製ホースの利用を実用化することができ、電気機器の水冷コイルのＦ種以上の絶縁を実現し得た。また、本発明により処理されて得た絶縁構造は、仮に水冷コイルを水没状態で使用しても、充分なシール性を発揮し、絶縁性能を低下させること無く、Ｆ種以上の絶縁を実現し得る。更に、締付シールリングの併用により、冷却水ホースに被覆するテープ類の付着性能を向上させることもできるとともに、より一層良好なシール性が得られる。加えて、このような絶縁構造を採用することにより、冷却水ホースの接合部を補強する結果となり、ホース接合部の寿命延長の効果も期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面に示す実施形態例に基づいて本発明を説明する。
図１（ａ）は、本発明の絶縁処理方法を適用した絶縁構造の１例を示すもので、電気機器の水冷コイル（図示せず）に続くコイル銅管２の端部とフッ素樹脂製冷却水ホース４の端部とは、接続口金（接続金物）３を介して接続されている。銅管２の接続口金３に対する接続は、ねじ込み等の手段で固定するとともに、冷却水ホース４の接続口金３に対する取付けは、ホース端部を挿着してナットで締め付け固定する。勿論、この固定手段は任意で良く、他の公知の手段を採用することができる。これら冷却水ホース４、接続口金３及び銅管２を図の如く接続した後、これらの周囲に、自己融着テープ６を巻付けると共に、更にその外周に表皮保護テープ７を被覆する。
冷却水ホース４の外周に自己融着テープ６を巻付ける場合は、該テープに張力がかかるようにして巻くことが必要であり、この巻付け状態によって、図１(ｂ)の断面に示すように、冷却水ホース４の外周に自己融着テープ６が巻付け被覆したとき、矢印に示すホース中心に向って機械的な拘束力(締付力)が作用する。なお、フッ素樹脂製ホースとしては、前記した如くテフロン（登録商標）チューブが最も好ましい材料であり、また、最表面に巻かれる表皮保護テープ７としては、通常用いられるガラステープなどが最適である。
【０００８】
上記のような機能を有する自己融着テープ６として本発明において使用するに適したものは、シリコンゴムテープである。このシリコンゴムテープは、ケーブル用の絶縁テープとして一般に広く用いられているが、特に、１５５℃以上の高温時においても弾性を失わない(すなわち、一定の締付力を継続して維持し得る)、という本発明にとって最も必要とされる性質を備えた点で最も好適な材料といえる。
なお、実際の例えばシリコンゴムテープによる巻付けは、冷却水ホース周方向に１／２ラップで少なくとも２回巻くことにより、及び冷却水ホースに対する巻付け長さを充分確保することにより、シール性を一層向上させることが可能となる。本発明者らの実験によれば、巻き付け長さは、外径１０mmの冷却水ホースを被覆する場合、大体３０mm以上の長さにわたって巻き付けることで目的が達成し得ることが確認された。
【０００９】
次に、図２に示す態様は本発明に係る絶縁処理方法を適用した絶縁構造の他の例を示すもので、基本的には図１の例と同様に、フッ素樹脂製冷却水ホース４の外周及び接続部の外周に、自己融着テープ（好ましくはシリコンゴムテープ）６及び表皮保護テープ７を巻付け被覆する。この例の特徴は、冷却水ホース４と自己融着テープ６の間にて、冷却水ホース４の周囲に締付力をもって巻付けた締付シールリング８を介在させた点であり、該締付シールリング８を冷却水ホース４の所定位置（例えば、接続口金の近傍とそれと離間した自己融着テープ端部寄りの位置の２箇所）に設けてから、自己融着テープ６を巻付ける。この締付シールリング８は、自己融着テープ６を巻付けてからその上に設けることもできるが、良好なシール性の確保の面では自己融着テープ６の内方に設置することが望ましい（図２の拡大図参照）。また、該締付シールリング８は、複数個近接集中して配置するよりも、図２の如く離して設けた方がシール性の点で好ましい。
上記締付シールリング８は、例えば水冷式コイルを水没して使用する場合等において、冷却水ホース４と自己融着テープ６端縁の間からの侵入水を防ぐためのもので、これによって接続部が侵入水によって電気的に支障を起こすことが防止できる。なお、締付シールリング８の材質も、自己融着テープ６と同様の理由（特に、高温において締付力が低下しない）で、４Ｃ（ＪＩＳ  Ｂ２４０１−１９７７）のシリコンゴム製のＯリングを採用することが好ましい。
【００１０】
更に、図３は本発明に係る絶縁処理方法を適用して得られた絶縁構造の別の例を示すもので、図２の如く締付シールリング８を冷却水ホース４の周囲の所定位置に設けた後に、銅管２及び接続口金３を含む冷却水ホース４の一定範囲にわたって、熱収縮チューブ９を被覆してから加熱して収縮包囲させることで、これらの部位の絶縁被覆処理を行う。この例は、熱収縮チューブ９のもつ加熱時の収縮力によって自己融着テープと同様の機械的な拘束力を発揮させるものである。なお、熱収縮チューブ９としては、加熱によって収縮する絶縁体である、例えば、シリコンゴムチューブなどが好ましい。
【００１１】
上記の各例においては、フッ素樹脂製冷却水ホースの敷設に際して、ホース接合部への外力のによる影響が極力及ばないようにするため、ホースを固定（結束或いはクランプ機構による固定）したり、ホースの取付け方向を外力の加わる方向（図４の矢印方向）に取付けたり、更には接合部に補強材を設けるなど対策を施しておくことが好ましい。本発明の上述したそれぞれの絶縁処理構造或いは方法は、実質的には接合部を補強する方策に該当する。接合部にこのような対策が成されれば、ホ−ス寿命は延びる。
【００１２】
また、図１〜図３に示した絶縁処理方法にて得られる本発明の絶縁構造の実施形態において、絶縁性と共にシール性の面で最も優れた性能を発揮するのは、図２に示す例であり、それに次ぐのが図１の例であるが、コスト面及び絶縁処理の手間の面からは図３の例が最も安価で容易に作ることができる。これらの点を考慮して使用する箇所の要求性能の程度に応じて、いずれかの絶縁構造を適宜選択して用いればよい。
更に、図１〜図３に示す実施形態において、自己融着テープ６或いは熱収縮チューブ９の被覆範囲として接続口金３から冷却水ホース４側に延びる範囲Ａと銅管２側に延びる範囲Ｂを示しているが、これら被覆範囲Ａ、Ｂは、本発明の狙いとするＦ種以上の絶縁の実現及びホース接合部の寿命延長を果たすためには、少なくとも範囲Ａが３０mm以上、範囲Ｂが１０mm以上の長さにわたって被覆することが望ましい。なお、図において１０は銅管２上に施された大地絶縁部である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る絶縁処理方法を適用して得られた絶縁構造の１例を示す断面図である。
【図２】本発明に係る絶縁処理方法を適用して得られた絶縁構造の他の例を示す断面図である。
【図３】本発明に係る絶縁処理方法を適用して得られた絶縁構造の更に別の例を示す断面図である。
【図４】本発明方法を適用する電気機器の水冷式コイルの概要を示す説明図である。
【符号の説明】
【００１４】
１    水冷式コイル                ２    コイル銅管
３    接続口金（接続金物）        ４    フッ素樹脂製冷却水ホース
５    冷却水母管                  ６    自己融着テープ
７    表面保護テープ              ８    締付シールリング
９    熱収縮チューブ              １０  大地絶縁部
【図１】
2005121167.tif 000003
【図２】
2005121167.tif 000004
【図３】
2005121167.tif 000005
【図４】
2005121167.tif 000006